Tách hỗn hợp

Tách hỗn hợp

Nhiều chất chúng ta sử dụng hàng ngày thực sự đã từng là một phần của hỗn hợp. Ai đó ở đâu đó đã tách chất đó ra khỏi hỗn hợp để chúng ta có thể sử dụng. Nó chỉ ra rằng nhiều hợp chất và nguyên tố không được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng tinh khiết của chúng, nhưng được tìm thấy như một phần của hỗn hợp. Tách các chất ra khỏi hỗn hợp là một phần quan trọng của hóa học và công nghiệp hiện đại.

Một số thuật ngữ hóa học quan trọng được sử dụng trong phần này bao gồm hỗn hợp , đình chỉ , và các giải pháp . Bạn có thể nhấp vào các liên kết để tìm hiểu thêm về từng người trong số họ.

Tại sao chúng ta muốn tách hỗn hợp?

Trong suốt quá trình quay trở lại Lịch sử cổ đại, con người cần cù đã phân tách các hỗn hợp để thu được các chất cụ thể mà họ cần. Một ví dụ của việc này là khai thác kim loại từ quặng để chế tạo công cụ và vũ khí. Chúng tôi sẽ thảo luận một số ví dụ khác về sự tách biệt bên dưới.

Quy trình phân tách

Cách thức mà các chất khác nhau trong một hỗn hợp được tách ra được gọi là một quá trình. Có một số quy trình khác nhau được sử dụng để tách. Nhiều người trong số họ rất phức tạp và liên quan đến hóa chất nguy hiểm hoặc nhiệt độ cao. Rất nhiều ngành công nghiệp quan trọng trên thế giới ngày nay dựa trên quá trình phân tách.

Lọc

Một phương pháp tách phổ biến là lọc. Bộ lọc được sử dụng ở khắp mọi nơi. Chúng ta sử dụng chúng trong nhà để lọc bụi và mạt trong không khí mà chúng ta hít thở. Chúng tôi sử dụng chúng để lọc các tạp chất từ ​​nước của chúng tôi. Chúng ta thậm chí có các bộ lọc trong cơ thể, chẳng hạn như thận của chúng ta, hoạt động như một bộ lọc để loại bỏ những thứ xấu ra khỏi máu.

Quá trình lọc thường được sử dụng để tách hỗn hợp huyền phù trong đó các hạt rắn nhỏ lơ lửng trong chất lỏng hoặc không khí. Trong trường hợp lọc nước, nước được ép qua một loại giấy được tạo thành từ các sợi lưới rất mịn. Nước đã chạy qua bộ lọc được gọi là nước lọc. Các phần tử được bộ lọc loại bỏ khỏi nước được gọi là cặn.

Sơ đồ lọc hiển thị cặn và dịch lọc
Chưng cất

Một quá trình phân tách phổ biến khác được gọi là chưng cất. Chưng cất sử dụng sự sôi để tách hỗn hợp các dung dịch lỏng. Cần lưu ý rằng các chất khác nhau trong hỗn hợp sẽ có nhiệt độ sôi khác nhau.

Ví dụ, nếu bạn đun nóng nước muối, nước trong dung dịch sẽ sôi trước khi cho muối vào. Sau đó nước sẽ bay hơi để lại muối. Nếu hơi nước từ nước được thu lại, nó sẽ trở lại thành chất lỏng khi nó nguội đi. Nước làm mát này sẽ là nước tinh khiết không có muối.

Máy ly tâm

Trong một số trường hợp, có những hỗn hợp huyền phù trong đó các hạt rắn quá mịn không thể tách được bằng bộ lọc. Trong những trường hợp này, đôi khi người ta sử dụng máy ly tâm. Máy ly tâm là thiết bị cơ học quay với tốc độ rất cao. Tốc độ cao này cho phép các hạt rắn trong huyền phù lắng xuống rất nhanh. Ví dụ, thay vì đợi cát từ từ lắng xuống đáy nước, máy ly tâm có thể làm cho cát lắng xuống trong vài giây.

Một số ví dụ về cách máy ly tâm được sử dụng bao gồm tách máu thành huyết tương và hồng cầu, tách kem từ sữa và tách đồng vị uranium cho các nhà máy điện hạt nhân.

Các hạt nặng hơn di chuyển ra bên ngoài
của hình trụ khi máy ly tâm quay
để hỗn hợp được tách ra.

Các quy trình khác

Có nhiều quá trình tách khác như thăng hoa, hấp phụ, kết tinh, sắc ký. Đôi khi phải trải qua nhiều giai đoạn của quá trình để đi đến kết quả cuối cùng. Một ví dụ về điều này là chế biến dầu thô. Dầu thô sử dụng nhiều cấp độ chưng cất phân đoạn để sản xuất một số sản phẩm khác nhau bao gồm xăng, nhiên liệu máy bay, khí propan và dầu đốt nóng.

Sự thật thú vị về việc tách hỗn hợp
  • Để tách các dung dịch lỏng trong đó các chất có nhiệt độ sôi tương tự nhau, một phiên bản chưng cất phức tạp hơn được sử dụng gọi là chưng cất phân đoạn.
  • Tranh sử dụng quá trình tách hơi nước. Sơn ướt là hỗn hợp của bột màu và dung môi. Khi dung môi khô và bay hơi, chỉ còn lại sắc tố màu.
  • Quá trình tách hạt tời đã được sử dụng trong các nền văn hóa cổ đại để tách hạt khỏi vỏ quả. Họ sẽ ném hỗn hợp vào không khí và gió sẽ thổi bay lớp vỏ trấu nhẹ hơn, để lại hạt nặng hơn.
  • Máy ly tâm tốc độ cao có thể quay tới 30.000 lần một phút.
  • Nhiều quá trình phân tách đang xảy ra liên tục trong tự nhiên.